Geofizyczne śledztwo: Zagadkowa anomalia grawitacyjna Antarktydy ma swoje korzenie w epoce dinozaurów

Nowoczesne badania geofizyczne, których wyniki ujrzały światło dzienne w 2026 roku, rzuciły zupełnie nowe światło na jedną z największych zagadek geologicznych naszej planety. Naukowcy ustalili, że najpotężniejsza anomalia grawitacyjna na Ziemi, ukryta głęboko pod grubą warstwą lodu Antarktydy, zaczęła formować się już 70 milionów lat temu, czyli jeszcze w epoce dinozaurów. Ten konkretny obszar, wyróżniający się najniższą siłą przyciągania na całym globie, jest bezpośrednim rezultatem zróżnicowanej gęstości struktur skalnych znajdujących się w głębi wnętrza Ziemi, co wpływa na sposób, w jaki masa planety oddziałuje na obiekty na jej powierzchni.

Międzynarodowy zespół ekspertów, w skład którego weszli specjaliści z Paryskiego Instytutu Fizyki Ziemi (Institut de Physique du Globe de Paris), wykorzystał pionierskie technologie do stworzenia trójwymiarowego modelu wnętrza naszej planety. Proces ten można porównać do wykonania precyzyjnej tomografii komputerowej całego globu, pozwalającej zajrzeć pod skorupę ziemską. Kluczową rolę w projekcie odegrali profesor Alessandro Forte z Uniwersytetu Florydy oraz badacz Petar Glisovic, którzy posłużyli się globalnymi zapisami zdarzeń sejsmicznych oraz zaawansowanym modelowaniem fizycznym. Ich celem była rekonstrukcja dynamiki płaszcza ziemskiego, obejmująca okres od czasów współczesnych aż po początek ery kenozoicznej, czyli około 66 milionów lat wstecz.

Mechanizm odpowiedzialny za powstanie tej gigantycznej depresji grawitacyjnej, znanej również jako antarktyczna anomalia geoidy, okazał się wynikiem splotu dwóch potężnych i przeciwstawnych procesów zachodzących w płaszczu Ziemi. Z jednej strony badacze zaobserwowali zjawisko tonięcia ogromnych mas zimnych i gęstych skał wzdłuż pacyficznych oraz południowoatlantyckich krawędzi kontynentu, co tworzyło swoisty nacisk w głąb planety. Jednocześnie, w tym samym czasie, dochodziło do gwałtownego wypiętrzania się masywnych skupisk znacznie cieplejszego i rzadszego materiału z głębin oceanicznych, co miało miejsce szczególnie pod obszarem dzisiejszego Morza Rossa.

Według opracowanych modeli matematycznych, najbardziej intensywna faza kształtowania się tej anomalii przypadła na okres między 50 a 30 milionami lat temu. Ten przedział czasowy jest niezwykle istotny dla geologii, ponieważ zbiegł się on w czasie z gwałtownym przesunięciem osi obrotu Ziemi. Tak uderzająca korelacja skłania naukowców do wysunięcia wniosków o głębokiej i nierozerwalnej więzi między procesami konwekcyjnymi w płaszczu ziemskim, ewolucją pola grawitacyjnego a globalną orientacją naszej planety w przestrzeni kosmicznej, co mogło mieć wpływ na klimat i ekosystemy tamtego okresu.

Wahania grawitacyjne tego typu, wywołane niejednorodnością gęstości materii pod powierzchnią, mają bezpośredni i mierzalny wpływ na poziom światowego oceanu. W strefach, gdzie przyciąganie grawitacyjne jest osłabione – tak jak ma to miejsce w przypadku Antarktydy – masy wody naturalnie przemieszczają się w kierunku obszarów o silniejszym przyciąganiu. Powoduje to obniżenie poziomu morza względem geometrycznego środka Ziemi w danym punkcie. Zrozumienie tych głębokich procesów geodynamicznych jest kluczowe, gdyż, jak podkreśla profesor Forte, pozwala to lepiej przewidywać czynniki wpływające na stabilność i przyrost ogromnych lądolodów w obliczu zmian globalnych.

Przez dekady w modelach geodezyjnych za najgłębszą depresję uznawano tak zwane „Indyjskie minimum geoidy”, odkryte jeszcze w 1948 roku. Jednak najnowsze badania zmieniają tę hierarchię, wprowadzając bardziej precyzyjne parametry. Gdy naukowcy wykluczają z obliczeń spłaszczenie Ziemi wynikające z jej ruchu obrotowego, stosując tak zwane podejście hydrostatyczne, prawdziwy biegun minimalnego potencjału grawitacyjnego przesuwa się właśnie w stronę Antarktydy, w rejon Morza Rossa. To odkrycie sugeruje, że anomalia antarktyczna stanowi znacznie czystszy i bardziej wiarygodny obraz rzeczywistej dynamiki wnętrza planety, wolny od zniekształceń wywołanych efektami odśrodkowymi rotacji.

Badanie, którego szczegółowe wyniki opublikowano w prestiżowym czasopiśmie naukowym Scientific Reports, potwierdziło wysoką precyzję zastosowanych modeli matematycznych. Zrekonstruowana mapa grawitacyjna niemal idealnie pokryła się z danymi wzorcowymi uzyskanymi bezpośrednio z misji satelitarnych, co dowodzi słuszności przyjętych założeń. Naukowcy nie poprzestają na tych odkryciach i kontynuują prace, dążąc do ustalenia ścisłego związku przyczynowo-skutkowego między rozwojem tej grawitacyjnej „lejka” a zmianami w pokrywie lodowej. Ich ostatecznym celem jest znalezienie odpowiedzi na fundamentalne pytanie o interakcje zachodzące między wewnętrzną strukturą Ziemi a jej złożonymi systemami klimatycznymi na przestrzeni milionów lat.